Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co.KG

Eine Raman-Sonde im Einsatz auf einem Gastankschiff

Bild: Endress+Hauser

Mehrjährige Studie Raman-Analyse bewährt sich im eichpflichtigen LNG-Transfer

06.05.2022

Systeme auf Basis der Raman-Spektroskopie sind eine zuverlässige und wartungsarme Alternative zu Gaschromatographie-Verdampfer-Systemen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie der European Gas Research Group (GERG). Der Einsatz des Verfahrens in der LNG-Prozesskette kann schnelle und präzise Messungen in der Flüssigphase liefern.

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In der LNG-Prozesskette ist die eichpflichtige Übergabe im See- und Landtransport ein kritischer Schritt. An jedem der vertraglich festgelegten Übergabepunkte entscheidet eine schnelle und zuverlässige Messung der Zusammensetzung des Flüssigerdgases. Selbst kleinste Unterschiede im Brennwert können den Wert einer LNG-Ladung um ein paar hunderttausend Euro verändern.

In einer über mehrere Jahre durchgeführten Studie hat die European Gas Research Group nun die Raman-Spektroskopie als Verfahren zur Bestimmung von Zusammensetzung und Energiegehalt von LNG untersucht. Die GERG repräsentiert 33 Mitgliedsunternehmen und -organisationen aus 15 Ländern.

Zertifizierte und validierte LNG-Daten

Ziel des GERG-Evaluierungsprojekts war es, die Leistungen der Raman-Technologie zu validieren, wenn es um die zuverlässige, korrekte und präzise Bestimmung der Zusammensetzung von LNG geht, wie sie für die Berechnung des Energiegehalts bei der eichpflichtigen Übergabe nötig ist. In diesem Rahmen wurden in einer LNG-Transferanlage bei Fluxys LNG im beglischen Zeebrugge Untersuchungen im Grundlastbetrieb durchgeführt.

Um sicherzustellen, dass die Daten die messtechnischen Anforderungen für LNG-Anwendungen erfüllen, wurden entsprechende LNG-Referenzproben bereitgestellt. Verantwortlich dafür war EffecTech, ein Anbieter von Inspektions-, Kalibrierungs- und Prüfleistungen. Die Messungen erfolgten jeweils direkt in der flüssigen Phase. Das eingesetzte Raman-System kam von Endress+Hauser. Es bestand aus einer kryogenen Raman-Sonde vom Typ Rxn-41, die über eine Glasfaseroptik mit einem auf LNG optimierten Raman-Analysator verbunden war.

Gleiche Messunsicherheit, weniger Kosten

Der inzwischen veröffentlichte Studienbericht „Raman method for determination and measurement of LNG composition“ kommt zu dem Schluss, dass Raman-Analysesysteme eine vergleichbare Messunsicherheit bietet wie traditionelle Gaschromatographie-Verdampfer-Systeme, allerdings bei deutlich niedrigeren Betriebskosten und geringeren Anforderungen an das technische Know-how. Mit dem Raman-System konnte nicht nur die Komplexität des LNG-Überwachungssystems verringert werden, auch die Stabilisierungszeiten nach Systemstart waren wesentlich kürzer.

Eine bessere Wiederholgenauigkeit sowie eine schnellere Reaktion auf Prozessänderungen wurden ebenfalls festgestellt. Das System brauchte des Weiteren während des Bewertungszeitraums keine Wartung: seine Verfügbarkeit lag bei über 99 Prozent.

Rolle für die globale Energiewende

Die Ergebnisse legen nah, dass Raman-Messtechnik viele Vorteile für Feldinstallationen an LNG-Baseload-, Satelliten- und Peak-Shaving-Standorten bringen kann. Gleiches gilt für LNG-Ladestationen für Tanklastwagen oder Gastankschiffe.

„Die in der GERG-Studie präsentierten Ergebnisse zeigen ganz klar den Wert unseres Raman-Analyseportfolios, wenn es um die eichpflichtige Übergabe von LNG geht“, sagt John Schnake, Managing Director und Corporate Director Process Analyzers der Endress+Hauser-Gruppe. „Wir können an diesen wichtigen Punkten in der LNG-Prozesskette schnelle und zuverlässige Messungen in der Flüssigphase anbieten. Unsere Raman-Systeme spielen damit eine wichtige Rolle in der globalen Energiewende, die gerade Fahrt aufnimmt.“

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